En la actualidad, los equipos HVACR vienen en diferentes
tamaños, formas y configuraciones. La mayoría de ellos siguen consumiendo vastas
cantidades de energía, lo que ha impulsado a la industria a promover estrategias
de sostenibilidad y eficiencia
Mantener el confort en el interior de las edificaciones ha
sido una preocupación desde tiempos antiguos. Las construcciones monumentales
de la civilización Maya, Olmeca, Inca o cualquier otra no sólo impactan por su
belleza, sino porque su diseño refleja un amplio conocimiento de las envolventes
y las condiciones térmicas de la región.
En la actualidad, uno de los principales retos para los edificios
es reducir las temperaturas y así proporcionar un mayor confort a los usuarios.
Al día de hoy, la climatización mecánica mediante aires acondicionados (AA) es
la herramienta más eficaz para ello; su uso no sólo proporciona frescura, sino
una mejor Calidad del Aire Interior. Aunque las tecnologías mecánicas de enfriamiento
tienen su antecedente desde el siglo XIX, la invención de estos sistemas data de
principios del XX.
Los equipos HVAC tuvieron su auge en Estados Unidos, durante
las décadas de 1950-60, pero con el tiempo se han convertido en un servicio
indispensable en zonas urbanas, tanto en los países industrializados como en
los subdesarrollados; desde las redes de energía para refrigerar edificios grandes,
hasta los pequeños locales comerciales y el sector residencial.
Frío mediante electricidad
Hoy en día, la industria HVACR cuenta con una amplia gama de
soluciones y sistemas para satisfacer la creciente demanda del mercado. La
mayoría de los AA funcionan con electricidad, aunque también pueden ser
alimentados con gas natural, calor residual o energía solar directa, sobre todo
cuando se trata de sistemas con dimensiones más grandes.
El estudio The future of cooling (2018), elaborado por la
Agencia Internacional de Energía (AIE), destaca que el aumento en la demanda de
sistemas de enfriamiento ya está teniendo un gran impacto en los centros de alimentación
de energía, ya que la mayoría de las necesidades de climatización y refrigeración
se satisfacen con ventiladores y equipos eléctricos. En particular, el aumento
de las cargas de aire acondicionado aumenta no solo la demanda total de energía
eléctrica, sino también las cargas máximas de electricidad.
El reporte de la AIE señala que el sector HVACR representó
alrededor del 13 por ciento del crecimiento general de la demanda de energía eléctrica
entre 1990 y 2016, y el 22 por ciento del aumento en el uso de electricidad tan
sólo en edificios.
La climatización puede representar una gran parte de la
demanda máxima de energía, especialmente durante los períodos de calor extremo.
La necesidad de enfriamiento típicamente salta ante una ola de calor, lo que
impone mayores presiones y exigencias a los sistemas eléctricos, cuya fiabilidad
puede verse menoscabada aún más por el sobrecalentamiento de los equipos, lo
que a su vez aumenta el riesgo de interrupciones en el suministro de
electricidad.
En algunos lugares de Estados Unidos, por ejemplo, el aire acondicionado
puede representar más del 70 por ciento del consumo de electricidad residencial
durante los días extremadamente calurosos. Incluso en áreas donde el uso de sistemas
de climatización está menos extendido, como en gran parte de Europa occidental,
las olas de calor pueden incrementar drásticamente el consumo de energía.
En 2016, la AIE estimó que la refrigeración artificial
representó alrededor del 10 por ciento de la demanda total de electricidad promediada
en todos los países. Las tasas de crecimiento más altas entre 1990 y 2016, se
registraron en Estados Unidos, con 16 por ciento; Medio Oriente, con 15 por ciento;
México, con 14 por ciento, seguido de Japón, con 10 por ciento.
En la mayoría de los países con una necesidad importante de enfriamiento
estacional, como los de Oriente Medio, la contribución del aire acondicionado a
la demanda máxima de electricidad es marcadamente más alta que el consumo total
durante todo el año. En Arabia Saudita, por ejemplo, los sistemas HVAC
representan un asombroso 70 por ciento de la demanda total de electricidad, con
un consumo en el verano dos veces mayor que durante los meses más fríos del
invierno. Obviamente, la eficiencia de los equipos tiene un gran impacto en
estas cifras. El análisis de la AIE sugiere que una mejora de 30 por ciento en
el rendimiento global de los sistemas de climatización, para 2030, reduciría la
carga máxima de electricidad, lo que equivale a 710 centrales de carbón de
tamaño mediano.
Un sistema para cada aplicación
Actualmente, el mercado ofrece diferentes modelos de equipos
HVAC, desde unidades tipo paquete y mini-splits, con o sin ductos, hasta
sistemas portátiles o estacionarios, etcétera, cada uno de ellos con diferentes
necesidades de consumo de energía y niveles de eficiencia. De igual modo, se puede
optar por ventiladores de velocidad variable o ja, lo mismo para el inversor,
motor del compresor o distintos tipos de refrigerantes; incluso se pueden elegir
los métodos de transferencia de calor, ya sea por evaporación o condensación.
Otros sistemas brindan la opción de calefacción mediante
bombas de calor reversibles, las cuales invierten el ciclo de refrigeración. Su
funcionamiento es simple: cuando la bomba de calor está en modo de calefacción,
el serpentín del evaporador simplemente cambia los roles y se convierte en
serpentín del condensador, produciendo calor; mientras que la unidad del
condensador se convierte en el evaporador, descargando aire frío hacia el
exterior. Las bombas de calor resultan ser mucho más eficientes que los
calentadores de resistencia eléctrica estándar o las calderas de combustión.
El rol crucial del técnico
La elección de cada sistema está determinada por diversos
factores, desde los costos de instalación, la facilidad de su operación y mantenimiento,
hasta la cantidad de espacio que se debe refrigerar, consideraciones estéticas,
entre otros. Por ello, es necesario determinar cuál de las muchas opciones en
la industria conviene más a nuestros intereses; por ejemplo, si se están
buscando buenos resultados de eficiencia energética, la elección no puede estar
limitada por el precio. En estas circunstancias, el técnico debe orientar al
cliente para que elija la opción más sustentable y explicarle que, aunque la
inversión inicial sea a un alto costo, en el futuro se pagará sola con los
ahorros que genere.
También es importante que el técnico observe las condiciones
del lugar de instalación; físicas, estéticas y climáticas, de este modo, podrá
ofrecer una solución que satisfaga las necesidades de cada cliente de forma
adecuada. El papel del técnico como guía en el proceso de elección es indispensable,
ya que a través de sus conocimientos es que se puede hallar la opción más
eficiente y sustentable para cada caso, y así tener la seguridad de que, al tiempo
que nos refrescamos, cuidamos al medioambiente.
Fuente: www.0grados.com
